FLOEFD-培训教程-全教学课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《FLOEFD-培训教程-全教学课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- FLOEFD 培训 教程 教学 课件
- 资源描述:
-
1、Lecture 1Lecture 1IntroductionIntroductionFlomericsFlomerics中国代表处中国代表处 李中云李中云1What is EFD?What is EFD?Engineering Fluid Dynamics(EFD)工程工程流体动力学流体动力学高级而又灵活易用的流体流动与换热分析软件.2EFD product line3EFD.Lab:通用的流动与换热动分析软件通用的流动与换热动分析软件EFD.Pro:完全集成于 Pro/ENGINEER中的EFD.Lab版本EFD.V5:完全集成于CATIA V5中的EFD.Lab版本却与传统 CFD不同!E
2、FD软件“讲述”工程师的语言,允许用户关注于工程设计任务。NIKA的EFD替用户封装了复杂的数学/数值算法以及流体动力学方程.专业的分析专家,在此并非必要并非必要!4EFD.LabEFD.Lab采用有限体积方法求解控制方程采用有限体积方法求解控制方程 Finite Finite Volume(FV)MethodVolume(FV)Method,网格在一空间立方体区域网格在一空间立方体区域内采用笛卡尔坐标进行离散内采用笛卡尔坐标进行离散。5Analysis TypeAnalysis TypeInternal Internal flows为内流分析,比如管内流动,容器内流动,建筑物内流动等.Ext
3、ernal External flows 为外流分析,如绕飞机,绕汽车,绕建筑物流动等.6Analysis Type OptionsAnalysis Type OptionsExclude internal spaces.对于分析中有内部封闭区域的时候使用该选项的话将意味着您对此封闭区域将做排除于分析处理。.Exclude cavities without flow conditions.该选项应用于内流分析或者是外流分析。该选项对于封闭的内部空间且曲面上不带有边界条边界条件件或者是风扇是风扇的情况下是很有用的。如果您选择上面两个中任意一个选项,那么EFD将用 solid充满空间.7Heat
4、Conduction in SolidsHeat Conduction in Solids导热材料 初始温度8Surface-to-surface RadiationSurface-to-surface Radiation求解包括固体间换热的情况。固体温度很高且/或气体稀疏。与对流换热相比,固体表面之间的辐射换热更为显著。910Satellite exposure to sun radiationSatellite exposure to sun radiationR Re eShadowSun raysSun raysR Ro oSatellite卫星模型TrajectoryRe=6300
5、kmRo=48000 km热源 1.5 kW卫星材料 Aluminum发射系数=0.7Time-Dependent AnalysisTime-Dependent Analysis稳态分析 非稳态分析(瞬态,或者与时间相关)11初始条件必须准确.Fluid Type and CompressibilityFluid Type and Compressibility气体/液体牛顿/非牛顿流体压缩与不可压缩流体蒸气1200ln1/PBPBCnBPBP/100RTPmmmMyunivRR13可可压缩压缩流体流体 =(T,P)对对数律数律:指数律指数律:理想气体理想气体 M,=(T),=(T),Cp=C
6、p(T)不可不可压缩压缩流体流体 =(T,y),=(T),=(T),=(T),Cp=Cp(T)1mmmy非牛顿流体非牛顿流体能够计算非弹性非牛顿流体的层流.The Herschel-Bulkley modelThe power-law modelThe Carreau model14压缩流动压缩流动如果流体密度与压力相关,那么密度的变化是比较重要的,则流动被视为可压缩的。气体一般是可压缩的。液体可以压缩性的或者是不可压缩的。15湍流湍流湍流一般在整个流场或者是近壁边界层上存在。如果你没有指定层流或者是湍流,流动可能是层流、湍流或者是过渡层(取决于流动特征)。16重力影响重力影响包括对于自然对流
7、问题时的重力影响。17TVXVY多孔介质多孔介质多孔介质流动阻力:其中 P-流体压力,-流体密度,V-流体速度多孔介质在EFD中被处理为分布式压阻。18 VPgradk/多孔介质多孔介质19四个多孔介质渗透性类别:各向同性 单向性 轴对称性 各向异性Efd允许指定k:使用如下公式:k=P S/(m L),其中 S-面积,L-长度,m 质量流量 k=(AV+B)/,其中 A,B 指定常数 k=/(D2),其中 D-参考小孔尺寸,-动力黏度 k=/(D2)f(Re)水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝气体包含水蒸汽预测与流体局部温度与压力相关。2021PTGL饱和曲线Tmin=283 KPmax=10 MPa汽化
8、汽化对于许多工程设备来说一个通常遇到的问题是主要工质是流体状态。22 流体局部压力可能低于蒸汽压力。由于强热的影响局部水沸腾23PTGLSaturation curveTmin=277.15 KThe homogeneous equilibrium cavitationPmax=107 PaTmax=583.15 K相对湿度相对湿度相对湿度定义为当前压力和温度下水蒸汽密度与饱和蒸汽密度之比:2425压音速超音速超高音速-0.04-0.0200.020.040.060.080306090120150180Attack angle(degree)mzExperimentCalculation高马赫
9、数与超高马赫数高马赫数与超高马赫数26汽车汽车航空航空电子电子机械机械食物食物石油天然气石油天然气能源能源制冷通风与空调制冷通风与空调阀门与灌溉设备阀门与灌溉设备环境环境医疗医疗 and many more!EFDEFD in Industryin IndustryLecture 2 Lecture 2 向导向导27Wizard and NavigatorWizard and NavigatorWizard指引用户step-by-step创建一个新的项目 。NavigatorNavigator允许直接进入允许直接进入 wizard中的对话框.2829NavigatorNavigator面板包含
10、下面的按钮,该按钮可以直接进入WizardWizard中的相关对话框:项目配置项目配置单位系统单位系统分析类型分析类型默认流体默认流体默认固体默认固体(如果固体间导热选项被开启)壁面条件壁面条件初始条件初始条件(对外部分析而言就是初始与环境条件)结果与几何结果与几何“精度精度”如果已经定义好了所有的数据,那么按FinishFinish就可以创建项目了.30Begin with WizardBegin with Wizard流动分析流动分析,项目项目,向导向导Step 1:Step 1:项目配置项目配置 31Step1:Project ConfigurationStep1:Project Con
11、figuration32Create newCreate new:如果你想拷贝当前配置,:如果你想拷贝当前配置,并且添加一个新的项目于它并且添加一个新的项目于它.输入一个新的 Configuration nameConfiguration name.Use currentUse current:如果你想用目前的配置添:如果你想用目前的配置添加一新的加一新的 EFD项目.如果当前配置已经包含了一个项目,那么该项目会被取代,并且原先里面的所有数据会丢失。添加Comments Comments 到项目中:项目创建完后,也可以修改comments,只要点击 Flow AnalysisFlow Anal
12、ysis,ProjectProject,Edit Edit CommentComment.33Step2:Step2:单位系统单位系统34单位系统单位系统CGSCGS 厘米-克-秒FPSFPS 英尺-磅-秒IPSIPS 英寸-磅-秒NMMNMM 牛顿-毫米-千克-秒SISI 国际单位:牛顿 米 千克 秒USAUSA 英尺-磅-秒(压力 psi,体积流量 CFM)35在运行WizardWizard前前,你可以检查UnitsUnits数据数据库,如有必要可以在定义自己需要的单库,如有必要可以在定义自己需要的单位系统位系统:点击 Flow AnalysisFlow Analysis ToolsToo
13、ls Engineering Engineering Database Database UnitsUnits.在完成WizardWizard后后,你可以调整项目的单位系统:点击 Flow AnalysisFlow Analysis,UnitsUnits.36Step3:Analysis TypeStep3:Analysis Type37Analysis typeAnalysis typeInternalInternal flow:固体封闭形成流动空间 e.g.,管内流,容器内部流,制冷空调通风,etc.ExternalExternal flow:未封闭区域的流动.这种情况下流动包围所有的固体
14、模型:e.g.,绕飞机流动,汽车,建筑物,etc.如果想分析内部和外部的流动,那么一般你需要定义ExternalExternal外部流动外部流动:e.g.比如绕建筑的流动38考虑腔体封闭考虑腔体封闭对于有一些模型内部包含部分封闭空间,但是不想让其参与计算的话,你可以采用两种方式减少仿真的时间:Exclude internal spacesExclude internal spaces:允许你做:允许你做ExternalExternal 分析的时候不考虑内部封闭的空间分析的时候不考虑内部封闭的空间.Exclude cavities without flow Exclude cavities wi
15、thout flow conditionsconditions:对于 InternalInternal和和 ExternalExternal的的分析,选择这项的话,对于封闭区域上没有 Boundary ConditionsBoundary Conditions、区域表面上也没有、区域表面上也没有Fans Fans 的话,该封闭空间就不会被考虑.39物理特性物理特性固体导热固体导热40辐射辐射41与时间相关与时间相关重力重力42旋转旋转43Step4A:Step4A:默认流体材料默认流体材料44Step4B:Step4B:默认固体材料默认固体材料45Step5:Step5:默认壁面条件默认壁面条
16、件46默认壁面热条件默认壁面热条件Adiabatic wall Adiabatic wall:绝热壁面:绝热壁面Heat transfer rateHeat transfer rate:热传输率:热传输率Heat fluxHeat flux:热流量:热流量Wall temperatureWall temperature:壁面温度:壁面温度47Step6:Step6:初始与环境条件初始与环境条件4849对于 External分析分析在参数定义(Parameter DefinitionParameter Definition)可以手)可以手工设置初始(环境)条件,或者是采用其他项工设置初始(环境)
17、条件,或者是采用其他项目的结果作为当前项目的初始(环境)条件目的结果作为当前项目的初始(环境)条件:选择 User DefinedUser Defined:手动设置:手动设置 选择 Transferred Transferred:采用其他计算的结果:采用其他计算的结果50Step7:Step7:结果与几何结构分辨率结果与几何结构分辨率51结果分辨率定义结果分辨率定义:Level of initial meshLevel of initial mesh :初始网格等级初始网格等级 在 Initial Mesh Settings Initial Mesh Settings 对话框中设置.仅控制初始
18、网格.Results resolution levelResults resolution level:结果分辨率等:结果分辨率等级级 在 Calculation Control OptionsCalculation Control Options对话框中设置控制计算时对计算网格的 refinement 和计算结束条件。52使用滑条,你可以选择八个等级之中的任何一个The first level:能最快给出结果,但是精度不高.The eighth level:能给出最准确的结果,但是需要比较长的时间计算收敛.几何分辨率(Geometry ResolutionGeometry Resolutio
19、n)选)选项:项:也可以影响初始网格。可以在 Initial MeshInitial Mesh对话框中修改对话框中修改,或者在 Local Initial Mesh Local Initial Mesh 对话框中修改局部几何分辨率。53NavigatorNavigator面版面版54教程教程 球阀设计球阀设计55Lecture 3 Lecture 3 边界条件边界条件&初始条件初始条件56条件条件EFD中任何问题都必须设置合理边界条件(boundary conditionsboundary conditions)与初始条件(initial conditionsinitial condition
20、s)才能进行求解。对于稳态问题,初始条件影响收敛速度,边界条件完全决定流动特征。对于瞬态问题I,流动特征与时间相关,初始条件和边界条件都影响计算结果。57创建边界条件创建边界条件在EFD特征工具条上点击创建边界条件按钮Flow AnalysisFlow Analysis,InsertInsert,Boundary Boundary ConditionCondition.在 EFD分析树下右键点击Boundary Boundary ConditionsConditions图标图标 再选择 Insert Boundary Insert Boundary ConditionCondition58EF
21、D.Lab中你还可以直接右键点击直接选取模型上的面,再选择Insert Boundary Condition来来在选种的面上创建在选种的面上创建 边界条件。在模型中可以直接看到已经定义好的边界条件:59彩色箭头指出方向和边界类型.在EFD分析树中右击某个边界条件项,再选择Show 或者Hide 来显示或者是关闭箭头。边界条件类型边界条件类型Flow OpeningsFlow Openings:流动开口:流动开口进口或者是出口速度;质量流量;体积流量Pressure OpeningsPressure Openings:压力出口:压力出口静压;总压;环境压力WallsWalls:壁面:壁面实际面;
22、理想面60Flow Openings()Flow Openings():流动开:流动开口口Inlet/outlet:进口与出口Mass Flow:质量流量Volume Flow:体积流量 Velocity:速度61Flow ParametersFlow Parameters:流动参数:流动参数Normal To FaceNormal To Face:流动垂直于开口面Swirl Swirl:允许指定关于某轴的旋转流右手螺旋定律角速度和径向速度3D Vector3D Vector:X,Y,Z 速度分量62Inlet ProfileInlet Profile:对于积分型进口流动条件,如:质量流量和体
23、积流量,你可以指定进口速度分布(e.g.抛物线型分布).63Pressure Openings()Pressure Openings():压力开口条件:压力开口条件静压(静压(Static PressureStatic Pressure),总压(总压(Total Total Pressure Pressure)或者是环境压力)或者是环境压力(Environment PressureEnvironment Pressure)环境压力(Environment PressureEnvironment Pressure)条件被)条件被EFDEFD解释为入流总压和出流静压。解释为入流总压和出流静压。温度
24、(温度(TemperatureTemperature)64Walls():Walls():壁面壁面Ideal wallIdeal wall:理想壁面:理想壁面理想壁面允许你选择面作为绝热无摩擦绝热无摩擦壁面而不是默认流体摩擦。Real wallReal wall:实际壁面:实际壁面可以指定粗糙度and/or 传热系数 and/or 壁面温度 65Walls():Walls():壁面壁面Wall TemperatureWall Temperature:壁面温度:壁面温度指定的壁面温度作为热源Heat Transfer CoefficientHeat Transfer Coefficient:换:
25、换热系数热系数Q=(Ts-Tf)S.Wall RoughnessWall Roughness:壁面粗糙度:壁面粗糙度66其他参数其他参数HumidityHumidity:湿度:湿度.如果项目中气体的相对湿度也计算了的话(打开湿度选项)Substance ConcentrationsSubstance Concentrations:物质浓度:物质浓度.对于多种流体存在时,可以指定每个流体的相对质量/体积浓度Turbulence ParametersTurbulence Parameters:湍流参数:湍流参数Boundary LayerBoundary Layer:边界层:边界层.Turbule
展开阅读全文